Для решения данной задачи, нам необходимо использовать первый закон термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной над ним и полученной теплоты:
ΔU = Q - W
где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - полученная теплота, W - работа, совершенная над газом.
В данном случае нам известна совершенная работа W, которая равна 8 Дж. Нам нужно найти значение Q, количество полученной теплоты. Для этого мы можем переписать уравнение первого закона термодинамики следующим образом:
Q = ΔU + W
Теперь остается найти значение изменения внутренней энергии газа ΔU. Для этого мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа:
U = nCvΔT
где U - внутренняя энергия газа, n - количество вещества газа (в молях), Cv - молярная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры газа.
Поскольку изобарное нагревание предполагает постоянное давление, то работу можно записать следующим образом:
W = PΔV
где P - давление газа, ΔV - изменение объема газа.
Из уравнения состояния идеального газа также известно, что
PΔV = nRΔT,
где R - универсальная газовая постоянная.
Используя эти уравнения, мы можем выразить изменение внутренней энергии газа ΔU следующим образом:
ΔU = Q - W
ΔU = nCvΔT - nRΔT
ΔU = (nCv - nR)ΔT
В итоге, подставляем значение ΔU в уравнение первого закона термодинамики, чтобы найти количество полученной теплоты Q:
Q = ΔU + W
Q = (nCv - nR)ΔT + PΔV
Таким образом, чтобы найти количество полученной теплоты, нам нужно знать изменение объема газа, изменение температуры газа, количество вещества газа и значения молярной теплоемкости при постоянном объеме и универсальной газовой постоянной. Если данные в задаче указаны, можно приступать к решению.
20 Дж
Объяснение:
A=5 Дж Q=?
===
p=const
A=p*ΔV
Q=ΔU+A=(3/2)*p*ΔV + A=(5/2)*A=5*8/2=20 Дж